JP2005104147A - インクジェット記録装置及び吐出不良検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を落とすことなく吐出不良ノズルを検出できるインクジェット記録装置及び吐出不良検出方法を提供する。
【解決手段】搬送ベルト３３にテスト印字領域３３Ａを備え、テスト印字領域３３Ａにテストパターンを印字し、印字部１２の下流側に備えられたラインセンサ２４Ａにより、該テストパターンを読み取る。読取結果から吐出不良ノズルを検出し、画像補正やノズル回復動作を実行することができる。テストパターンは、インク色ごとに印字してもよいし、複数色を同じ位置に印字してもよい。テスト印字領域３３Ａは、インク色の識別が容易な色を有し、インクの着弾性がよい材質から成ることが好ましい。ラインセンサ２４Ａによるテストパターン読み取り後、テスト印字領域３３Ａはクリーニングロール３６Ａにより清掃される。
【選択図】 図９

Description

本発明はインクジェット記録装置及び吐出不良検出方法に係り、特にインク滴を吐出するノズルの吐出不良を検出する技術に関する。

近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに複数の記録素子を備え、この記録素子からインクの液滴を記録媒体に吐出しながら記録ヘッドを走査し、記録紙上に画像を１ライン分記録すると記録媒体を１ライン分搬送し、この工程を繰り返すことにより記録紙上に画像を形成するものである。

インクジェットプリンターには、単尺のシリアルヘッドを用い、ヘッドを記録媒体の幅方向に走査させながら記録を行うものや、記録媒体の１辺の全域に対応して記録素子が配列されているラインヘッドを用いるものがある。ラインヘッドを用いたものでは、記録素子の配列方向と直交する方向に記録媒体を走査させることで記録媒体の全面に画像記録を行うことができる。ラインヘッドを用いたプリンターでは短尺ヘッドを走査するキャリッジ等の搬送系が不要となり、また、キャリッジの移動と記録媒体との複雑な走査制御が不要になる。また、記録媒体だけが移動するのでシリアルヘッドを用いたプリンターに比べて記録速度の高速化が実現できる。

インクジェットプリンターでは、多数のノズルのうち一部のノズルについて、何らかの原因で吐出されなくなったり、インクの吐出量（記録紙上に打滴されるドットサイズ）や飛翔方向（打滴位置）が不適切になったりするなどの吐出不良が発生する場合がある。かかる不適切ノズルの存在は、記録画像の品質を低下させる原因となるためその対策が必要である。

従来、ノズルの吐出不良を検出する方法として、テストパターンのプリントを測定する方法や実技プリント（実際にプリント出力が要求された目的の画像を印刷したもの）を測定する方法、ヘッド内部の吐出時特性（抵抗値などの物性値）を測定する方法が知られている。

特許文献１に開示されたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法では、不吐出ノズルの検出は、記録ヘッド内に設けられた検出電極によって、該記録ヘッド用基板上のインクを介して駆動電圧変化を検出して行われる。

特許文献２に記載されたインクジェット記録装置は、試し吐出用紙に、１ヘッド全ノズルで構成される連続ラインを、複数個のヘッド各々で干渉しない位置に形成し、そのラインの断続部の有無を光学的又は電気的に検出している。

特許文献３に記載されたカラーフィルタの製造方法及び製造装置では、レーザー光をインクジェットヘッドから吐出されるインクが通過するときの状態に基づき行われている。
特開２００１−３１５３１８号公報 特開平６−２４００８号公報 特開平９−１０１４１０号公報

しかしながら、テストパターンのプリントを測定する方法は、実際にプリントすべき目的の画像とは別に専用のテストパターンを印刷する必要がある。また、簡易なパターンでは測定位置誤差の影響を受け、吐出不良ノズルを検出し難いという問題点がある。更に、テストパターンを撮像するラインセンサの出力ばらつきの影響を受けるという問題がある。

実技プリントを測定する方法の場合、測定対象となる実技プリントは一般に複雑な画像であるため、ノズル不良による画像欠陥であるか本来の画像内容であるのかの判断が難しく、測定位置誤差の影響を受けて吐出不良ノズルを正確に特定し難いという問題がある。また、上記テストパターンの場合と同様に、ラインセンサのばらつきの影響を受ける。

特許文献１に開示されたインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法では、ノズル内の気泡混入による不吐出は検出できるが、ゴミの付着など、これ以外の原因による不吐出は検出できない。

特許文献２に記載されたインクジェット記録装置は、試し吐出用紙が必要になり、用紙が無駄になる。

特許文献３に記載されたカラーフィルタの製造方法及び製造装置では、ノズル数が増えたときに検出に時間がかかる。また、発光素子と受光素子とをノズルの下側に配置する必要があり、ヘッドが長尺の場合にヘッドを待避させる機構が必要となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、生産性を落とすことなく吐出不良ノズルを検出できるインクジェット記録装置及び吐出不良検出方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明に係るインクジェット記録装置は、インク滴を吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッドに対して印字媒体を印字媒体の送り方向に相対移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、前記搬送手段は、前記印字媒体を保持するとともに前記印字媒体の搬送を行う保持搬送部材を備え、前記保持搬送部材にテスト画像を印字する制御を行うテスト印字制御手段と、前記テスト印字制御手段により前記保持搬送部材に印字された前記テスト画像を読み取る読取手段と、
を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、搬送手段内の印字媒体搬送に用いる保持搬送部材にテスト画像を印字し、該テスト画像を読取手段によって読み取るように構成したので、テスト画像用の印字媒体が不要である。

印字ヘッドには、印字媒体搬送方向に略直交する方向の印字可能領域の全域にわたってノズルが配置されているフルライン型の印字ヘッドでもよいし、短尺の印字ヘッドを印字媒体搬送方向に略直交する方向に移動しながらインク滴を吐出させるシャトルスキャン型印字ヘッドを用いてもよい。

保持搬送部材には、搬送ベルトを用いてもよいし、搬送ドラムを用いてもよい。

テスト画像は、吐出不良ノズルの検出に好ましい画像、文字などを含んでおり、複数の色から構成されていてもよい。また、色ごとにテスト画像を印字するように制御してもよい。

また、テスト画像は、全ノズルから印字された画像でもよいし、一部のノズルから印字された画像でもよい。一部のノズルを選択する態様は、使用頻度の低いノズルでもよいし、過去に吐出不良が起こったノズルでもよい。

また、印字媒体は、少なくともインク滴が吐出される領域である印字領域において保持搬送部材に保持されればよく、該印字領域において所定の平面性が確保されるように保持される。

読取手段には、ラインセンサを用いてもよいし、エリアセンサを用いてもよい。また、白黒対応のセンサでもよいし、複数色に対応したセンサでもよい。また、レーザー光を照射し、その反射光を読み取る態様でもよい。

なお、本明細書において「印字」という用語は、文字の形成のみならず、文字を含む広い意味での画像を形成する概念を表すものとする。

「印字媒体」は、記録ヘッドによって印字を受ける媒体（被画像形成媒体）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

「搬送手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して印字媒体を搬送する態様、停止した印字媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと印字媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

本発明の一態様によれば、前記保持搬送部材は、前記テスト画像を印字する所定の領域が設けられており、前記テスト印字制御手段は、前記所定の領域に前記テスト画像を印字する制御を行うことを特徴としている。

例えば、エアー吸引により保持搬送部材に印字媒体を保持させる場合、印字媒体送り方向のエアー吸引孔のピッチが、他の領域に比べて広がっている領域を設け、この領域にテスト画像を印字するように構成してもよい。

かかる態様によれば、所定の領域にテスト画像を印字する領域があるので、保持搬送部材上の保持力が高く、搬送性能がよい。

本発明の他の態様によれば、前記保持搬送部材は、前記テスト画像を印字する所定の領域が複数設けられており、前記複数の所定の領域は、前記印字媒体の搬送方向に使用頻度の高い印字媒体サイズに合わせた間隔を開けて配置されることを特徴としている。

かかる態様によれば、印字媒体の間隔が小さくなり、生産性が向上し、大きなサイズの印字媒体の搬送性能が向上する。

例えば、幅（搬送方向と略直交する方向）１２７ｍｍ、長さ（搬送方向）８９ｍｍのＬサイズプリント１０枚を５ｍｍ間隔で配置させ、１０枚ごとに長さ２０ｍｍのテスト印字領域を設ける。よって、９３５ｍｍ間隔でテスト印字領域を設定しているので、吐出不良のチェックを頻繁に行うことが可能であり、且つ、通常のＬサイズプリントは長さ５ｍｍの狭い間隔で配置されているので、Ｌサイズプリントの生産性が高まる。

印字媒体の間隔は、最も使用頻度の高い印字媒体サイズに合わせてもよいし、最も使用頻度の高い印字媒体サイズと次に使用頻度の高い印字媒体サイズとの最小公倍数に合わせてもよい。また、複数の印字媒体を固定できるように、テスト画像を印字する領域の間隔が決められてもよい。

本発明の更に、他の態様によれば、前記保持搬送部材は、前記搬送手段により連続して搬送される印字媒体間に前記テスト印字を行う所定の領域がくるように、印字媒体と前記テスト印字を行う所定の領域との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段を備えたことを特徴としている。

テスト画像を印字する領域には、印字媒体を置かないように構成してもよいし、テスト画像を印字する領域に印字媒体が置かれたことを検出し、該印字領域に印字媒体が置かれているときにはテスト画像の印字を行わないように制御してもよい。フルライン型のラインヘッドを備えた場合には特に有効である。

位置合わせ手段は搬送手段或いは搬送手段を駆動する駆動系のうち少なくとも何れか一方に検出器（センサ）を備え、該センサから得られる信号によって印字媒体とテスト印字を行う所定の領域との相対位置を制御してもよいし、駆動系の制御信号（例えば、該駆動系のモータの動作指令信号）に基づいて印字媒体とテスト印字を行う所定の領域との相対位置を制御してもよい。

更に、本発明の他の態様によれば、前記テスト印字制御手段は、本画像間の領域にテスト印字を行うよう制御することを特徴としている。

かかる態様によれば、本画像と次の本画像との間にテスト画像を印字することができるので、生産性を落とさずに済む。なお、本画像とは目的の画像データが印字された印字結果を含んでいる。

また、本発明の他の態様によれば、前記読取手段により読み取られたテスト画像から吐出不良ノズルを検出する検出手段を備えたことを特徴としている。

かかる態様によれば、テスト画像の読取結果から吐出不良ノズルを検出するように構成したので、吐出不良ノズルが検出されると、他のノズルによる画像の補正や、吐出不良ノズルの回復動作を行うことができ、画質を向上させることができる。

検出手段は、着弾インクの有無、着弾径などを検出し、それぞれ吐出の有無、インクの吐出量から吐出不良ノズルを判断することができる。

更にまた、本発明の他の態様によれば、前記保持搬送部材のうち少なくともテスト画像が印字される領域は、インク色が判定し易い色を有することを特徴としている。

かかる態様によれば、インク滴と保持搬送部材とを区別し易くなり、読み取り精度が向上する。

一般に、インク色にはシアン、マゼンダ、イエロー、黒が用いられる。これらの色を判別し易い波長領域の色を適用してもよいし、インク色との明度差をつけてもよい。即ち、読取手段に適用されるセンサがインク滴を確実に認識できればよい。

保持搬送部材は、１色だけでなく、印字色に対応して複数色から構成されてもよく、また、透明や半透明としてもよい。保持搬送部材を透明や半透明とすると、透過光による画像の読み取りも可能である。

なお、ここでいう色には白黒（モノクロ）を含んでいる。

また、本発明の他の態様によれば、前記保持搬送部材のうち少なくともテスト画像が印字される領域は、前記インク滴の着弾性が安定する材質から成ることを特徴としている。

かかる態様によれば、テスト画像を印字時にインク滴の着弾性を安定させることができ、読み取り精度が向上する。更に、保持搬送部材の清掃が容易な材質であることが好まし
い。

インク滴の凝集防止及び保持搬送部材の清掃の容易性を考慮し、保持搬送部材の材質は接触角が４０°程度になる材質が好ましい。更に好ましくは、保持搬送部材の材質は接触角が１００°程度になる材質である。なお、接触角とは、インク滴を所定の印字媒体（即ち、保持搬送部材）上に打滴させてから一定時間経過後の接触角をいい、インク滴と保持搬送部材との接触部（接液部）におけるインク滴表面と保持搬送部材とのなす角をいう。

また、本発明の更に他の態様によれば、前記読取手段の前記印字媒体搬送方向下流側に、前記保持搬送部材を清掃する清掃手段を備えたことを特徴としている。

かかる態様によれば、読取手段によりテスト画像が読み取られると、保持搬送部材を清掃し、印字媒体を汚さずに済むとともに、後続のテスト印字が可能になる。

清掃手段の態様には、ローラやブレードなどによる拭き取る（はがす）態様や、清掃液（溶剤）にベルトを浸し、インク等の汚れを落とす（溶かす）態様などがある。

全画面印字（縁なし画像印字）の余剰インク清掃部材と兼用すると、清掃手段の簡略化を図ることができる。

更にまた、本発明の他の態様によれば、前記テスト印字制御手段は、複数色のインクを同一打滴点上に打滴し、前記読取手段は、複数色による混合色ドットから色ごとにドット情報を読み取ることを特徴としている。

かかる態様によれば、１ドットから複数の色の情報を読み取るように構成したので、テスト印字領域を最小面積とすることができ、搬送性能が向上する。

読取手段には、カラー対応のセンサを用い、該センサには各色に対応したカラーフィルタを備えてもよいし、例えば、ＣＭＹＫインクに対してＲＧＢカラーフィルタを備えてもよい。

また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、本発明に係るインクジェット記録装置における吐出不良ノズル検出方法は、インク滴を吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッドに対して印字媒体を印字媒体の送り方向に相対移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の吐出不良検出方法であって、前記印字ヘッドから前記搬送手段に備えられた前記印字媒体を搬送する保持搬送部材にテスト画像を印字するテスト印字工程と、前記テスト印字工程において、前記保持搬送部材に打滴された前記テスト画像を読取手段により読み取る読取工程と、前記読取工程において読み取られた前記テスト画像から吐出不良ノズルを検出する検出工程と、から成ることを特徴としている。

検出された吐出不良ノズルに回復動作を施すノズル回復手段や、該吐出不良ノズルを用いて行われた印字画像に補正を施す補正手段を備える態様が好ましい。

本発明によれば、搬送手段を有する保持搬送部材にテスト画像を印字するように構成したので、テスト画像印字用の印字媒体（用紙）が不要であり、画像と画像との間にテスト画像を印字するので生産性を落とさずに済む。吐出不良ノズルが検出されると、所定のノズル回復動作や所定の画像補正を行うことができる。

また、読取手段による読取結果から吐出不良ノズルを検出でき、更に、保持搬送部材を清掃する清掃手段により、保持搬送部材上に印字されたテスト画像は、読み取り後に清掃される。

保持搬送部材は、インク滴の着弾性が安定する材質から成り、インク滴の色を判別し易い色を有するので、インク滴の着弾性が安定するとともに、読み取り精度を向上させることができる。

さらに、複数色のインクを同一列上に印字し、混合色のドットから各色のドットを読み取るように構成したので、テスト画像を印字する領域を最小限にすることができ、搬送性能が向上する。

保持搬送部材にテスト画像を印字するテスト画像印字領域と印字媒体との位置合わせを行う位置合わせ手段を備えることで、テスト印字領域ではインク滴の着弾性が確保され、印字媒体搬送領域では印字媒体の保持力を高めることができ、搬送性能が向上する。テスト印字領域は使用頻度の高い印字媒体のサイズに合わせると、印字媒体の間隔を小さくすることができ、生産性が向上する。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固
定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられおり、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

また、ベルト３３には、テスト画像が印字されるテスト印字領域（図１中不図示、図９に符号３３Ａとして図示）が設けられている。このテスト印字領域に印字されるテスト画像は、印字検出部２４によって読み取られ、その読取結果から印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの吐出不良が判断される。なお、ベルト３３の詳細構造及び印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの吐出不良検出の詳細は後述する。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示，図７中符号８８として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の反時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は図１の右から左へと搬送される。なお、ベルト３３の詳細は後述する。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙送り方向と直交方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図２参照）。詳細な構造例は後述するが、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、図２に示したように、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録紙１６の送り方向（以下、紙搬送方向という。）に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応した印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色ごとに設けられてなる印字部１２によれば、副走査方向について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが主走査方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは不図示の管路を介して各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサ（図９の符号２４Ａ）で構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。また、印字検出部２４には、打滴されたドットに光を照射させる光源（図９の符号２４Ｂ）を備えている。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。なお、大きめの用紙に本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６には、オーダ別に画像を集積するソーターが設けられる。

次に、印字ヘッド５０の構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図３(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) は印字ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３(a) 中の４−４線に沿う断面図）である。記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図３(a) 〜(c) 及び図４に示したように、インク滴が吐出するノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリックス状に配置させた構造を有し、これにより見かけ上のノズルピッチの高密度化を達成している。

即ち、本実施形態における印字ヘッド５０は、図３(a) ，(b) に示すように、インクを吐出する複数のノズル５１が印字媒体送り方向と略直交する方向に印字媒体の全幅に対応する長さにわたって配列された１列以上のノズル列を有するフルラインヘッドである。

また、図３(c) に示すように、短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、印字媒体の全幅に対応する長さとしてもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。

圧力室５２の天面を構成している加圧板５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図５に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶようにされたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

即ち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。以下、説明の便宜上、ヘッドの長手方向（主走査方向）に沿って各ノズル５１が一定の間隔（ピッチＰ）で直線状に配列されているものとして説明する。

なお、用紙（記録紙１６）の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１列のドットによるライン（または複数列のドットによるライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）記録紙１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１列のドットによるライン（または複数列のドットによるライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されている。本発明の実施に際して、アクチュエータ５８にはピエゾ素子以外の他のアクチュエータを適用できる。

図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。

インク供給タンク６０はインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インク供給タンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。なお、図６のインク供給タンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図６に示したように、インク供給タンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。

なお、図６には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパ効果及びリフィルを改善する機能を有する。

また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル５１近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル５１面の清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。

これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル５１面（インク吐出面）をキャップ６４で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、アクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（アクチュエータ５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）アクチュエータ５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き）が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室５２内）に気泡が混入した場合、アクチュエータ５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合には印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構（ワイパー）により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル板表面を清浄する。なお、該ブレード機構によりインク吐出面の汚れを清掃した際に、該ブレードによってノズル５１内に異物が混入することを防止するために予備吐出が行われる。

図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピ
ュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

また、プリント制御部８０は、テスト印字の制御を行うテスト印字制御部９０を有している。テスト印字制御部９０では、テスト印字時の画像（印字データ）の生成（テスト印字の際にインク吐出を行うノズルや当該ノズルのインク吐出量、インクの吐出位置等の決定）やテスト印字時の吐出信号（図４に示すアクチュエータ５８の駆動信号）の生成などが行われる。

印字検出部２４によって読み取られたテスト画像のデータは、プリント制御部８０を介して一旦画像バッファメモリ８２に記憶され、画像処理部９２に送られる。

画像処理部９２では、印字検出部２４によって読み取られた画像に対してＲＧＢ→ＣＭＹ変換などの所定の画像処理が施される。該画像処理が施されたテスト画像データは、判定部９４において、設定値保持部９６に記録されている各ノズルの設定値（ノズル管理データ）を参照しながら該テスト画像データに基づいて各ノズルの吐出が正常であるか、或いは異常であるかが判定される。

この判定結果はシステムコントローラ７２に送出され、吐出不良と判定されたノズルには予備吐出、吸引等の回復動作が施される。

〔吐出不良検出〕
次に、インクジェット記録装置１０の吐出不良ノズル検出について説明する。

本発明に係るインクジェット記録装置１０は、図１に示したベルト３３にテストパターンを打滴し、これを印字検出部２４によって読み取り、該読取結果から吐出不良ノズルを検出するように構成されている。また、該テストパターンはインク色ごとにベルト３３上の異なる位置に打滴され、色ごとに読み取り及び検出が行われる。

図８は、インクジェット記録装置１０の吐出不良ノズル検出に関わる部分の概略図である。なお、図８中図１と同一又は類似する部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。

印字検出部２４は、ラインセンサ２４Ａと光源２４Ｂとを備えている。各印字ヘッド５０からベルト３３に打滴されたテストパターンに光源２４Ｂから光が照射され、その反射光をラインセンサ２４Ａで読み取るように構成されている。なお、本実施形態ではラインセンサには色分解ラインＣＣＤセンサを用いたが、カラーフィルタを備えていないラインＣＣＤセンサを用いてもよい。更に、レーザー光を照射し、その反射光を読み取り、ドットの形状を取り込んでもよい。

印字検出部２４の副走査方向下流側には、ベルト３３の汚れを清掃するベルト清掃部３６が設けられており、ベルト清掃部３６によって、テストパターンを打滴されたベルト３３は清掃される。なお、ベルト清掃部３６は、全画面印字（縁なし印字）時の余剰インクを清掃する清掃部材と兼用されている。

本実施形態では、ベルト清掃部３６にクリーニングロール３６Ａを用いたが、ブレード等の拭き取り（はがし）部材を用いてもよいし、ベルト３３を溶剤に浸けて（吹き掛けて）付着したインクを除去する態様を用いてもよい。

クリーニングロール３６Ａはベルト３３と常に接触していてもよいし、必要なときのみ接触してもよい。クリーニングロール３６Ａがベルト３３に常時接触していると、負荷変動が少なく搬送速度が安定し、クリーニングロール３６Ａを吐出に同期させて接触させると、クリーニングロール３６Ａの摩耗防止になる。

図９に、ベルト３３の詳細を示す。図９は、図８の上方向（印字ヘッド５０の上方）からベルト３３を見た図である。

ベルト３３は、テストパターンが打滴されるテスト印字領域３３Ａ、記録紙１６をベルト３３に固定（エアー吸着）させるためのエアー吸着口３３Ｂがマトリクス状に多数配列されている記録紙吸着領域３３Ｃを備えている。テスト印字領域３３Ａと記録紙吸着領域３３Ｃとは、それぞれ副走査方向に所定の長さを有し、交互に配置されている。

また、テスト印字領域３３Ａと記録紙吸着領域３３Ｃとは、記録紙１６が記録紙吸着領域３３Ｃに乗るように位相が制御される。

即ち、図１２に示すように、記録紙吸着領域３３Ｃの副走査方向に沿った長さ Ｌc は、使用頻度の高い記録紙１６のサイズＬ2 に合わせて設定されており（図１２に示す態様では、Ｌ2 のｎ倍、但し、ｎは正の整数）、記録紙吸着領域３３Ｃと次の記録紙吸着領域３３Ｃとの間には、副走査方に沿った長さＬA を有するテスト印字領域３３Ａが設けられている。

言い換えると、ベルト３３はピッチＬ1 （副走査方向に沿った方向のテスト印字領域３３Ａの長さＬA ＋副走査方向に沿った方向の記録紙吸着領域の長さＬC ）でテスト印字領域３３Ａが設けられており、このテスト印字領域ピッチＬ1 はＬ1 ＝ｎ×（Ｌ2 ＋Ｌ3 ）＋Ｌ3 の関係を満たしている。

ここで、ｎは正の整数、Ｌ3 は用紙間或いはテスト印字領域と用紙との距離を示している。

なお、テスト印字領域３３Ａにエアー吸着口３３Ｂがあると、エアー吸着口３３Ｂの中にインクが入ってしまうので、テスト印字領域３３Ａにはエアー吸着口３３Ｂが配置されないように構成されている。

本例では、印字ヘッド５０の吐出制御とベルト３３の位置を合わせるように、ベルト３３の搬送制御（位置合わせ制御）が行われる。ベルト３３（ベルト３３を巻きかけられたローラ）を駆動するモータに、ステッピングモータやサーボモータなどの回転量制御が可能なモータを用い、該モータの回転量を制御することで、ベルト３３の位置を制御することができる。

図７に示すモータドライバ７６に与えられるパルス信号（モータ制御信号）からモータの回転量を算出し、ベルトの移動量を算出してもよいし、モータやベルト３３にエンコーダやリニアエンコーダなどの検出器を備え、この検出器から得られる検出パルス（検出信号）からモータの回転量或いはベルト３３の移動量を算出してもよい。

記録紙吸着領域３３Ｃを使用頻度の高い記録紙１６のサイズに合わせると、プリント中の画像と画像の間にテスト印字が可能になり、生産性を落とさずに済む。更に、記録紙吸着領域３３Ｃを最も使用頻度の高い記録紙１６のサイズと次に使用頻度の高い記録紙１６のサイズの最小公倍数とすると、異なるサイズの記録紙１６を効率よく使用できてよい。

ベルト３３の材質は、ポリイミドなどにプラスチック部材を用いてもよいし、金属を用いてもよい。また、他の様々な部材を用いることができる。ただし、ベルト３３に吸着される記録紙１６の平面性を確保しなければならない。また、テスト印字領域３３Ａは、インク滴の着弾性（定着性）とベルト清掃部３６による清掃の容易性を有する部材が用いられる。もちろん、記録紙吸着領域３３Ｃを含んだベルト３３全体が前述した性能を有する材質で構成される態様が好ましい。 図１３は、上述したテスト印字制御の流れを示すフローチャートである。

テスト印字制御が開始されると（ステップＳ１０）、印字検出部２４によってテスト印字領域３３Ａの後端（ベルト３３の進行方向下流側の端）検出が行われ（ステップＳ１２）、テスト印字領域３３Ａの後端を基準（原点位置）として、ベルト３３を駆動するモータのモータドライバ（図７に示す、モータドライバ７６）に与えられるパルス信号のカウントが開始され（ステップＳ１４）、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、該パルスカウント（パルス数）がＮ1 であるか否かが判断され、パルスカウントがＮ1 でない場合（Ｎ1 よりも小さい場合）には（ＮＯ判定）、パルスカウントが継続される。

一方、パルスカウントがＮ1 になると、テスト印字が開始される（ステップＳ１８）。

ここで、パルス数Ｎ1 はテスト印字領域３３Ａの後端が印字検出部２４の検出領域に位置する状態から、テスト印字領域３３Ａの先端が印字ヘッド５０の印字領域に移動するまでのベルト３３の移動量に対応したパルス数である。

テスト印字が実行されると、印字検出部２４においてテスト画像の読み取りが行われ（ステップＳ２０）、この読取結果に所定の画像処理が施された（ステップＳ２２）後に、当該ノズルが吐出不良であるか否かが判定される（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４において、吐出不良と判断されたノズルは、予備吐出、吸引などの回復処理（クリーニング）が施され（ステップＳ２６）、吐出不良と判断されない正常ノズルは、ステップＳ２８に進み、次のテスト印字領域３３Ａの後端検出が行われる。

ステップＳ２８において、次のテスト印字領域３３Ａの後端が検出されると、次のパルスカウントが開始され（ステップＳ３０）、パルスカウントがＮ2 であるか否かが判断される（ステップＳ３２）。

パルス数Ｎ2 は、テスト印字領域３３Ａの後端が印字検出部２４の検出領域に位置する状態から記録紙１６の先端が印字ヘッド５０の印字領域に移動するまでのベルト３３の移動量に対応したパルス数とする態様がある。

ステップ３２において、パルスカウントがＮ2 でない場合（パルスカウントがＮ2 以下である場合）には（ＮＯ判定）、パルスカウントが継続され、パルスカウントがＮ2 になると、記録紙１６の搬送が開始されるように、ベルト３３の搬送制御が行われ（ステップＳ３４）、ステップＳ３６に進む。

なお、パルスカウント中にはベルトの前段に設けられたレジストセンサ（不図示）によって記録紙１６を一時停止させておき、パルスカウントがＮ2 になると記録紙１６の搬送を開始するように制御してもよい。

ステップＳ３６では、パルスカウントがＮ3 であるか否かが判断され、パルスカウントがＮ3 でない場合（パルスカウントがＮ3 以下である場合）には（ＮＯ判定）、パルスカウントが継続され、パルスカウントがＮ3 になると（ＹＥＳ判定）、印字ヘッド５０からインクの吐出（実画像印字）が開始される（ステップＳ３８）。

実画像印字が開始されると、印刷枚数が設定枚数であるか否かが判断され（ステップＳ４０）、印刷枚数が設定枚数以下の場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ４２に進み、印刷枚数がノズルチェック設定枚数であるか否かが判断される。

ステップＳ４２において、印刷枚数がノズルチェック設定枚数以下である場合には（ＮＯ判定）、ステップＳ３４に進み、印字が継続される。

一方、印刷枚数がノズルチェック枚数になると、印字が停止され、ステップＳ１２に進み、テスト印字領域３３Ａの後端検出が行われる。

また、ステップＳ４０において、印刷枚数が設定枚数になると（ＹＥＳ判定）、印字制御が終了される（ステップＳ４４）。

なお、パルス数Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 は、印字検出部２４の読取誤差やベルト３３の搬送誤差を考慮して決められるとよい。

インクとの親インク性が低い高撥インク性部材を用いると、ベルト３３上に打滴されたインク滴が定着せず動いてしまうことがある。また、インクとの親インク性が高いと、ベルト３３上にベルト３３への定着性は高くなるが、着弾径が大きくなり、近くに打滴された他のインク滴と凝集してしまうことがあり得る。また、清掃が困難になり得る。

本実施形態では、インク滴とベルト３３との相対的な親インク性を示す物性値として、インク滴の接触角を適用する。図１０に示すように、インク滴の接触角θとは、打滴面とインク滴の接線と打滴面とのなす角で表され、接触角が大きくなると、親インク性が低い（インク滴の定着性が低い）ことを意味し、接触角が小さくなると、親インク性が高い（インク滴の定着性が高い）ことを示す。

インク滴がベルト３３に完全に染み込んだ状態を接触角０°といい、インク滴と打滴面
とが一点で接する状態を接触角１８０°という。また、ベルト３３の表面粗さ等の表面性もインク滴の定着性に関係があるので、テスト印字領域３３Ａが金属である場合には、表面を荒らして所望の接触角を得ることができ得る。

接触角は９０°程度の場合がインク滴を読み取り易く、テスト印字領域３３Ａに好ましい部材は、インク滴の接触角が４０°以上となる部材である。更に好ましくは、接触角が１００°以上となる部材である。

また、テスト印字領域３３Ａは、打滴されたテストパターンを認識し易くするために、インク色との明度差がつけられている。もちろん、インク色と異なる色を用いてもよい。更に、テスト印字領域３３Ａに透明（半透明）の部材を用い、ベルト３３をはさんで印字ヘッド５０に対向する位置にラインセンサ２４Ａを配置して、透過光によりテストパターンを読み取ることが可能になる。透過光を用いた読み取りは、反射光を用いた読み取りに比べて読み取り精度を上げることができる。

本実施形態では、テスト印字領域３３Ａの材質及び物性値について例示したが、ベルト３３全体をテスト印字領域３３Ａと同一部材で構成してもよい。

なお、本実施形態では、記録紙１６をエアーによりベルト３３に固定（吸着）する態様例示したが、記録紙１６を静電気力等によってベルト３３に固定してもよい。記録紙１６の固定に静電気力を用いると、エアー吸着口３３Ｂが不要になり、テスト印字領域３３Ａと記録紙吸着領域３３Ｃとを区別する必要がなくなる。言い換えると、ベルト３３のすべての領域にテスト印字をすることができるとともに、すべての領域に記録紙１６を吸着させることもできる。

印字ヘッド５０が長尺化し、記録紙１６の搬送方向に長くなると、上流側にあるノズルと下流側にあるノズルとでの位置ずれがシビアになる。スキュー等を考慮して、吸着搬送やベルトに巻き付けての搬送が行われる。

印字ヘッド５０を待避させてテスト印字用紙を流すように構成すると生産性に影響があるが、本実施形態では、テスト印字用紙を流さずにテスト印字を行えるので、印字ヘッド５０を待避させる必要がない。

印字ヘッド５０をベルト３３の反対方向（印字ヘッドの上方）に待避させる機構が備えられている場合には、これを利用して印字ヘッド５０とベルト３３との距離を大きくとると、読み取り精度を上げることができる。印字検出部２４とが一体形成されている場合には、ラインセンサ２４Ａとベルト３３（テスト印字領域３３Ａ）との距離はおおよそ１ｍｍ以下になる。所定の読み取り精度を確保するためには、ラインセンサ２４Ａとベルト３３との距離を大きくするとよい。

ノズルが高集積化されると、これに伴ってドット間距離が小さくなる。ドット間距離が小さくなると、インク滴がベルト３３上で凝集しやすくなるので、打滴間隔を開けて吐出することが好ましい。

図１１に、本実施形態のテストパターンの打滴例を示す。本例の条件は、印字ヘッド５０の分解能2400dpi 、インク滴の接触角40°、インク滴の吐出量10plであり、この条件において打滴されたドットの着弾径はφ30μm からφ40μm である。

図１１に示したドット（符号１００乃至１３１）内の番号は、当該ドットが打滴されたノズルの番号を示し、印字ヘッド５０内のノズル列を主走査方向に並ぶように投影したノ
ズル列の配列順を示している。即ち、該投影ノズル列では、図１１の左から第１ノズル、第２ノズル、…、第１５ノズル、第１６ノズル、…の順に並べられている。

第１ノズルにより打滴されたドット１０１と主走査方向に隣り合う位置には第１６ノズルから打滴されたドット１１６が配置される。以降、この列には第３２ノズルから打滴されたドット１３２、第４８ノズルから打滴されたドット１４８（不図示）、…と打滴される。主走査方向に沿った各ドット列におけるドット間隔（ドットピッチ）は15/2400 インチである。

一方、副走査方向には、ドット１０１と15/2400 インチの間隔をおいて、第２ノズルから打滴されたドット１０２が配置される。ドット１０１とドット１０２との主走査方向の間隔は1/2400インチである。以降、第３ノズルから打滴されるドット１０３、…、第１５ノズルから打滴されるドット１１５の順に、副走査方向に15/2400 インチ、主走査方向に1/2400インチの打滴間隔をおいて各ドットが配置される。

上述したようにテストパターンを打滴すると、各ドットにおいて、最隣接するドットとの中心間距離は15/2400 インチ、即ち約160 μm となる。適正な吐出をしている場合には、ノズル等のばらつきを考慮してもインクの凝集は起こり得ない。

印字検出部２４により読み取られたテストパターンのデータは、図７に示したプリント制御部８０に送られた後に、一旦画像バッファメモリ８２（記憶部）に記憶される。このテストパターンデータから、画像処理部（不図示）により、インク色ごとに所定の画像処理が施される。該画像処理では、各ドットの輪郭が抽出され、各ドットの直径、各ドット間の距離（中心間距離）が求められる。このようにして得られた各ドットの情報と、本来打滴されるべきドットの情報と、が比較され、ノズルの不吐出、吐出量異常、吐出方向異常（インク滴の飛翔方向異常）などの吐出不良が検出される。

吐出不良ノズルが検出されると、次のプリントジョブに対して、打滴補正（画像補正）が行われる。画像補正では、吐出不良ノズルに近接するノズルから代用打滴が行われる。代用打滴には、吐出不良ノズルに近接するノズルから所定の大きさより大きいドットを打滴する態様でもよいし、該近接ノズルのインク滴吐出方向をずらして、吐出不良ノズルをカバーする態様でもよい。

また、上述した画像補正に代わり、吐出不良ノズルに対して回復動作を施すよう制御してもよい。回復動作には、吐出不良ノズルの強制吸引を行う吸引動作、図６に示したキャップ６４に予備吐出（つばはき）を行うパージ、などがあり、ノズルの状態に応じて回復動作を選択的に行うとよい。もちろん、複数の回復動作を併用してもよい。

本実施形態では、インク色ごとにテストパターンを印字する態様を例示したが、黒以外の色の異なる複数のインクを同一打滴点に吐出させ、色情報を判別することで、複数色から構成される１つのドットから、各色に対応した印字ヘッド５０内の吐出不良ノズルを検出することが可能である。

次に、図１４を用いて、黒以外の複数色から構成されるドットから、色ごとのドット情報を読み取る方法の一例を説明する。複数色から構成されるドットを複数色（ＲＧＢ）のラインセンサで読み取り、以下のインク順序で処理する。

先ず、Ｃインクでテスト印字を行い（ステップＳ１００）、続いて同一点にＭインクでテスト印字を行う（ステップＳ１０２）。更に、同一点にＹインクでテスト印字を行い（ステップＳ１０４）、印字検出部２４でテスト印字の読み取りを行う（ステップＳ１０６）。

印字検出部２４によって読み取られたテスト印字は、ＣＭＹ成分に分解され（ステップＳ１１０）、以下の手順でＣＭＹ各色の検出が行われる。

〔処理手順１〕先ず、Ｃインクノズルについて不適切ノズルの検出を行う（ステップＳ１１２）。Ｃインクノズルの評価には、Ｒセンサの出力を用いる。

〔処理手順２〕Ｃインクの影響を除外するようにＭ成分の補正量が計算される（ステップＳ１１４）。

〔処理手順３〕次に、Ｍ成分の補正量を考慮して、Ｍインクノズルについて不適切ノズルの検出を行う（ステップＳ１１６）。Ｍインクノズルの評価には、Ｇセンサの出力を用いる。但し、Ｃインクノズルの不適切個所を除去して、それ以外の範囲について検出補正を行う。

〔処理手順４〕Ｃインク、Ｍインクの影響を除外するようにＹ成分の補正量が計算される（ステップＳ１１８）。

〔処理手順５〕次に、Ｙ成分の補正量を考慮して、Ｙインクノズルについて不適切ノズルの検出を行う（ステップＳ１２０）。Ｙインクノズルの評価には、Ｂセンサの出力を用いる。但し、Ｃインクノズル及びＭインクノズルの不適切個所を除去して、それ以外の範囲について検出補正を行う。

上記処理手順１〜５に従い、Ｃ→Ｍ→Ｙの順で処理を行う理由は、センサの分光感度と色材の分光吸収の関係によるものである。即ち、色材は通常、短波長側に副吸収を持つので、ＣインクはＲのところに吸収を持つとともに、これよりも短波長側、即ちＧやＢの領域に吸収が出る。つまり、ＣインクはＭインク及びＹインクの検出に影響を与える。同様にＭインクはＹインクの検出に影響を与える。したがって、かかる影響を排除すべく、影響範囲の広い順に（即ち、長波長側から順に）処理を行うことが好ましい。こうすることで、色間の処理を効率的に行うことができる。

その後、ステップＳ１２２において、各ノズルに対して吐出不良であるか否かを判定し、吐出不良と判定されたノズルには（ＹＥＳ判定）、予備吐出、吸引などの回復処理（クリーニング）が施され（ステップＳ１２４）その後に、ステップＳ１１２に進む。

一方、正常ノズルでは（ＮＯ判定）、吐出不良検出が終了される（ステップＳ１２６）。

このように複数色から構成される１ドットから色ごとのドット情報を読み取ることができると、読み取り及び検出に掛かる時間を短縮できるとともに、テスト印字領域３３Ａの副走査方向に沿った長さを短くすることができる。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０では、記録紙１６を搬送するベルト３３にテスト印字領域３３Ａを備え、テスト印字領域３３Ａにテストパターンを印字し、これを印字検出部２４で読み取り、読取結果から吐出不良ノズルを検出するように構成したので、不適切なノズルを検知し、ノズルの回復動作や他のノズルによる代替により、画質の向上を図ることができる。更に、テスト印字用の記録紙１６が無駄にならなくてよい。

印字検出部２４を固定でき、着弾インクを画像取り込みするように構成したので、印字ヘッド５０を待避させる必要がなく、生産性の向上が見込まれる。更に、紙間の隙間を利用して吐出不良を検出でき、プリント時にも生産性を落とさずに検出ができる。

また、長尺ヘッドを待避させる必要がなく、構造の簡素化が可能になり、コストダウンに寄与する。

本実施形態では、フルライン型の印字ヘッドを備えたインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、シャトルスキャン型インクジェット記録装置にも適用可能である。

また、本実施形態では、ピエゾ方式のインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、インクを急激に加熱し発生したバブルによりインクを吐出させるバブル式のインクジェット記録装置にも適用できる。

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の基本構成図 図１に示したインクジェット記録装置の印字周辺の要部平面図 印字ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３(a) の要部拡大図 印字ヘッドの他の構造例を示す平面透視図 図３(a) 中の４−４線に沿う断面図 図３(a) に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図 本実施形態に係るインクジェット記録装置におけるインク供給部の構成を示した概要図 本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 吐出不良ノズル検出に関わる部分の概略図 ベルトの構成を示す図 接触角を説明する図 テストパターンの一例を説明する図 ベルトと記録紙の位置関係を示す図 吐出不良検出の制御の流れを示すフローチャート 図１３に示す吐出不良制御の応用例の制御の流れを示すフローチャート

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、２２…吸着ベルト搬送部、２４…印字検出部、３３ベルト、３３Ａ…テスト印字領域、３６…ベルト清掃部、５０，５０’…印字ヘッド、７２…システムコントローラ、８０…プリント制御部

Claims (11)

1. インク滴を吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッドに対して印字媒体を印字媒体の送り方向に相対移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置であって、
   前記搬送手段は、前記印字媒体を保持するとともに前記印字媒体の搬送を行う保持搬送部材を備え、
   前記保持搬送部材にテスト画像を印字する制御を行うテスト印字制御手段と、
   前記テスト印字制御手段により前記保持搬送部材に印字された前記テスト画像を読み取る読取手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記保持搬送部材は、前記テスト画像を印字する所定の領域が設けられており、前記テスト印字制御手段は、前記所定の領域に前記テスト画像を印字する制御を行うことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記保持搬送部材は、前記テスト画像を印字する所定の領域が複数設けられており、前記複数の所定の領域は、前記印字媒体の搬送方向に使用頻度の高い印字媒体サイズに合わせた間隔を開けて配置されることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記保持搬送部材は、前記搬送手段により連続して搬送される印字媒体間に前記テスト印字を行う所定の領域がくるように、印字媒体と前記テスト印字を行う所定の領域との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段を備えたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
5. 前記テスト印字制御手段は、本画像間の領域にテスト印字を行うよう制御することを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記読取手段により読み取られたテスト画像から吐出不良ノズルを検出する検出手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記保持搬送部材のうち少なくともテスト画像が印字される領域は、インク色が判定し易い色を有することを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記保持搬送部材のうち少なくともテスト画像が印字される領域は、前記インク滴の着弾性が安定する材質から成ることを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記読取手段の前記印字媒体搬送方向下流側に、前記保持搬送部材を清掃する清掃手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記テスト印字制御手段は、複数色のインクを同一打滴点上に打滴し、前記読取手段は、複数色による混合色ドットから色ごとにドット情報を読み取ることを特徴とする請求項１乃至９のうち何れか１項に記載のインクジェット記録装置。
11. インク滴を吐出させる印字ヘッドと、前記印字ヘッドに対して印字媒体を印字媒体の送り方向に相対移動させる搬送手段と、を備えたインクジェット記録装置の吐出不良検出方法であって、
    前記印字ヘッドから前記搬送手段に備えられた前記印字媒体を搬送する保持搬送部材にテスト画像を印字するテスト印字工程と、
    前記テスト印字工程において、前記保持搬送部材に打滴された前記テスト画像を読取手段により読み取る読取工程と、
    前記読取工程において読み取られた前記テスト画像から吐出不良ノズルを検出する検出工程と、
    から成る吐出不良検出方法。
    

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